Teste da Fonte de Alimentação Empire EMP-680-BRHE

Introdução

Estamos testando hoje mais uma fonte de marca brasileira, a Empire EMP-680-BRHE de 680 W. Será que ela é uma boa fonte? Confira!

Esta fonte é fabricada por uma obscura empresa chinesa chamada KK Power Tech, que também fabrica a Empire EMP-500-BRHE, a Max Power MP-230-RSTD e a Max Power MP-550-RSTD. A EMP-680-BRHE é baseada na mesma plataforma da EMP-500-BRHE e da Max Power MP-550-RSTD, KK-9966D. Neste teste veremos quais são as diferenças entre essas três fontes.

A propósito, nós já testamos outros dois modelos desta marca: EMP-420-BRHE e EMP480-BRLE.

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Figura 1: Fonte de alimentação Empire EMP-680-BRHE

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Figura 2: Fonte de alimentação Empire EMP-680-BRHE

A Empire EMP-680-BRHE tem 14 cm de profundidade e uma ventoinha de 120 mm com rolamento “de bucha” em sua parte inferior (modelo DF1202512SEM). Ela não possui circuito PFC, mas incrivelmente ela é baseada na moderna topologia de chaveamento direto com dois transistores.

Ela não tem nenhum sistema de cabeamento modular e apenas o cabo principal da placa-mãe tem proteção de nylon, que parte de dentro da fonte. Todos os fios são 18 AWG, isto é, usam a bitola recomendada. Os cabos inclusos são:

Cabo principal da placa-mãe com conector de 20/24 pinos (46 cm)
Um cabo com dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V (46 cm)
Dois cabos com um conector de seis/oito pinos para placas de vídeo cada (um com 46 cm e o outro com 47 cm)
Dois cabos com três conectores de alimentação SATA cada (46 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores)
Um cabo com três conectores de alimentação para periféricos e um conector de alimentação para unidades de disquete (46 cm até o primeiro conector, 15 cm entre conectores)

A configuração de cabos da EMP-680-BRHE tem algumas vantagens sobre a configuração usada na EMP-500-BRHE: os dois conectores para placas de vídeo são de seis/oito pinos (na EMP-500-BRHE apenas um deles usa esta configuração), há seis conectores SATA (contra quatro no modelo de 500 W) e há três conectores para periféricos (contra dois no modelo de 500 W).

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Figura 3: Cabos

Vamos agora dar uma olhada no interior desta fonte de alimentação.

Por Dentro da Empire EMP-680-BRHE

Nós decidimos desmontar esta fonte de alimentação para vermos qual projeto e componentes foram utilizados. Leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas para entender como uma fonte de alimentação trabalha internamente e para comparar esta fonte de alimentação com outras.

Nesta página teremos uma visão geral, enquanto que nas páginas seguintes discutiremos em detalhes a qualidade e as especificações dos componentes usados. Como já falamos, esta fonte usa a mesma plataforma da Empire EMP-500-BRHE e da Max Power MP-550-RSTD. Neste teste veremos quais são as diferenças entre elas.

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Figura 4: Visão geral

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Figura 5: Visão geral

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Figura 6: Visão geral

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Figura 7: Placa de circuito impresso

Estágio de Filtragem de Transientes

Como mencionamos em outros testes, a primeira coisa que gostamos de ver quando abrimos uma fonte de alimentação para termos uma idéia da sua qualidade é o estágio de filtragem de transientes. Os componentes recomendados para este estágio são duas bobinas de ferrite, dois capacitores cerâmicos (capacitores Y, normalmente azuis), um capacitor de poliéster metalizado (capacitor X) e um varistor (MOV). Em fontes de alimentação genéricas são usados menos componentes do que o recomendado, normalmente removendo o varistor, que é essencial para eliminar picos de energia provenientes da rede elétrica, e a primeira bobina.

A Empire EMP-680-BRHE tem todos os componentes necessários neste estágio, menos o varistor, que é o componente responsável por remover picos provenientes da rede elétrica.

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Figura 8: Estágio de filtragem de transientes

Agora vamos ter uma discussão mais detalhada a respeito dos componentes usados na Empire EMP-680-BRHE.

Análise do Primário

Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Empire EMP-680-BRHE. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.

Esta fonte usa uma ponte de retificação GBU1006, que suporta até 10 A a 100º C, se um dissipador de calor for usado, o que é o caso (sem um dissipador a corrente máxima cai para 3,2 A). Com isso esta fonte em teoria é capaz de extrair até 1,150 W em uma rede elétrica de 115 V; assumindo uma eficiência de 80%, esta ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 920 W sem a queima deste componente. Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação. A Max Power MP-550-RSTD usa uma ponte de 8 A aqui, enquanto que a Empire EMP-500-BRHE usa uma ponte de 6 A aqui. Além de o limite de corrente da ponte usada na EMP-680-BRHE ser maior, este componente está preso a um dissipador de calor, o que não ocorre nessas outras duas fontes. Como você pode ver pelos números apresentados, o uso de um dissipador de calor é imperativo para a fonte conseguir entregar sua potência rotulada.

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Figura 9: Ponte de retificação

Como explicamos na introdução, em vez de usar a obsoleta topologia meia-ponte, esta fonte usa a topologia de chaveamento direto com dois transistores. Dois transistores MOSFET IXTW26N50P são usados, cada um suportando até 26 A a 25º C ou até 17 A a 100º C em modo contínuo ou até 78 A a 25º C em modo pulsante, apresentando um RDS(on) de 230 mΩ. Esta característica indica a resistência do transistor quando ele está ligado e quanto menor este valor, melhor (maior será a eficiência da fonte). Estes transistores são bem mais “fortes” do que os usados na EMP-500-BRHE (15 A a 25º C ou 11 A a 100º C, 380 mΩ) e na Max Power MP-550-RSTD (16 A a 25º C ou 10 A a 100º C, 280 mΩ).

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Figura 10: Transistores chaveadores

Os transistores chaveadores são controlados por um circuito integrado UC3845A.

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Figura 11: Controlador PWM

Os capacitores eletrolíticos do dobrador de tensão são de uma empresa chamada “CS” (ou seria “SC”?) e rotulados a 85º C.

Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte de alimentação.

Análise do Secundário

Esta fonte usa quatro retificadores Schottky em seu secundário.

A corrente máxima teórica que cada linha pode fornecer é dada pela fórmula I / (1 - D), onde D é o ciclo de trabalho usado e I é a corrente máxima suportada pelo diodo de retificação. Como exercício podemos considerar o ciclo de trabalho como sendo de 30%.

A saída de +12 V é produzida por dois retificadores Schottky STPS40H100CW conectados em paralelo, cada um suportando até 40 A (20 A por diodo interno a 160º C, queda de tensão máxima de 0,85 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 57 A ou 686 W para a saída de +12 V. Esta configuração é completamente diferente da EMP-500-BRHE, que usa apenas um retificador de 30 A aqui, dando um limite máximo teórico de 21 A ou 257 W neste outro modelo. A Max Power MP-550-RSTD usa dois retificadores de 20 A aqui (corrente máxima teórica de 29 A ou 343 W). Portanto apesar de essas três fontes serem baseadas no mesmo projeto, a configuração dos retificadores é completamente diferente.

A saída de +5 V usa um retificador Schottky S30D40CS, que possui uma corrente máxima de 30 A (15 A por diodo interno a 125º C, queda de tensão máxima de 0,65 V). Isso nos dá uma corrente máxima teórica de 21 A ou 107 W para a saída +5 V. A Empire EMP-500-BRHE e a Max Power MP-550-RSTD usam outro retificador aqui, mas que possui os mesmos limites de corrente.

A saída de +3,3 V é produzida por outro retificador Schottky S30D40CS, dando uma corrente máxima teórica de 21 A ou 71 W para esta saída. A Empire EMP-500-BRHE e a Max Power MP-550-RSTD usam outro retificador aqui, mas que possui os mesmos limites de corrente.

Esses valores são valores máximos teóricos e a potência máxima que a fonte poderá fornecer dependerá de outros componentes.

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Figura 12: Retificadores de +12 V, de +5 V e de +3,3 V

As saídas são monitoradas por um circuito integrado WT751002, que suporta somente proteções contra sobretensão (OVP) e subtensão (UVP), sendo que a proteção contra subtensão deste circuito não monitora as saídas de +12 V.

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Figura 13: Circuito integrado de monitoramento

Os capacitores do secundário são da KME e da Asia’x.

Distribuição da Potência

Na Figura 14 você pode ver a etiqueta contendo todas as especificações de potência desta fonte.

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Figura 14: Etiqueta da fonte de alimentação.

De acordo com a etiqueta da fonte este produto tem dois barramentos de +12 V. Internamente os fios amarelos (+12 V) estão separados em dois grupos, cada grupo conectado a um estágio de filtragem independente, o que é muito bom. Mas infelizmente esta fonte não tem circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP) para monitorar estes grupos de fios. Eles estão divididos da seguinte forma:

+12V1: Um dos conectores para placas de vídeo e conector ATX12V/EPS12V.
+12V2: Outro conector para placa de vídeo, conectores SATA, conectores para periféricos e cabo principal da placa-mãe.

Esta configuração não é boa, pois coloca o processador (conector ATX12V/EPS12V) e a placa de vídeo no mesmo grupo de fios.

Vamos agora ver se esta fonte pode realmente fornecer 680 W.

Testes de Carga

Nós fizemos vários testes com esta fonte de alimentação como descrevemos em nosso artigo Nossa Metodologia de Testes de Fontes de Alimentação.

Primeiro nós testamos esta fonte com cinco diferentes padrões de carga, tentando extrair em torno de 20%, 40%, 60%, 80% e 100% da sua capacidade máxima rotulada (na linha “% Carga Máx” nós listamos a porcentagem usada), observando como a fonte testada se comportava em cada carga. Na tabela abaixo nós listamos os padrões de carga usados e os resultados para cada carga.

Se você somar todas as potências listadas para cada teste você pode encontrar um valor diferente do que publicamos na linha “Total” abaixo. Como cada saída pode ter uma pequena variação (por exemplo, a saída de +5V trabalhando a 5,10 V) a quantidade total de potência sendo fornecida é um pouco diferente do valor calculado. Na linha “Total” estamos usando a quantidade real de potência sendo fornecida, medida pelo nosso testador de carga.

+12VA e +12VB são as entradas independentes de +12 V do nosso testador de carga. Durante os nossos testes a entrada +12VB foi ligada ao conector EPS12V enquanto todos os demais conectores foram ligados à entrada +12VA do nosso testador.

Entrada	Teste 1	Teste 2	Teste 3	Teste 4	Teste 5
+12V1	4,5 A (54 W)	9,5 A (114 W)	14,5 A (174 W)	19 A (228 W)	24,5 A (294 W)
+12V2	4,5 A (54 W)	9,5 A (114 W)	14,5 A (174 W)	19 A (228 W)	24 A (288 W)
+5 V	2 A (10 W)	4 A (20 W)	6 A (30 W)	8 A (40 W)	10 A (50 W)
+3,3 V	2 A (6,6 W)	4 A (13,2 W)	6 A (19,8 W)	8 A (26,4 W)	10 A (3,3 W)
+5VSB	1 A (5 W)	1,5 A (7,5 W)	2 A (10 W)	2,5 A (12,5 W)	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)	0,5 A (6 W)
Total	138,5 W	279,2 W	418,5 W	544,6 W	682,4 W
% Carga Máx.	20,4%	41,1%	61,5%	80,1%	100,4%
Temp. Ambiente	44,8º C	45,0º C	46,3º C	48,2º C	48,4º C
Temp. Fonte	41,2º C	45,3º C	46,7º C	43,5º C	42,4º C
Regulação das Tensões	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Oscilação e Ruído	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada
Potência CA	166,6 W	335,4 W	513,0 W	688,0 W	932,0 W
Eficiência	83,1%	83,2%	81,6%	79,2%	73,2%
Tensão CA	112,6 V	112,9 V	110,1 V	107,2 V	104,3 V
Fator de Potência	0,649	0,701	0,723	0,742	0,760
Resultado Final	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada	Aprovada

A Empire EMP-680-BRHE realmente consegue entregar sua potência rotulada a altas temperaturas.

Sua eficiência ficou acima de 80% quando puxamos até 500 W dela (nós incrementamos as correntes em passos menores para descobrirmos o ponto exato em que a eficiência cai para abaixo de 80%).

As tensões estiveram sempre dentro dos níveis apropriados.

Os níveis de oscilação e ruído, apesar de altos nas saídas de +12 V, estiveram abaixo do máximo permitido. Abaixo você pode ver os resultados para as saídas da fonte durante o teste cinco, com a fonte fornecendo 680 W. O máximo permitido é 120 mV nas saídas de +12 V e -12 V e 50 mV nas saídas de +5 V e +3,3 V. Todos os valores são de pico-a-pico.

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Figura 15: Entrada +12VA do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 682,4 W (100,2 mV)

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Figura 16: Entrada +12VB do testador de carga com a fonte de alimentação fornecendo 682,4 W (93,8 mV)

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Figura 17: Barramento de +5 V com a fonte de alimentação fornecendo 682,4 W (18,2 mV)

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Figura 18: Barramento de +3,3 V com a fonte de alimentação fornecendo 682,4 W (15,4 mV)

Vamos ver agora se conseguimos puxar mais potência da Empire EMP-680-BRHE.

Testes de Sobrecarga

Abaixo você confere o máximo que conseguimos extrair desta fonte de alimentação. Se tentássemos puxar mais do que isso a potência total, em vez de aumentar, caía, mostrando que a fonte atingiu o seu limite. Durante este teste os níveis de ruído medido nas entradas +12VA (156,4 mV), +12VB (179,8 mV) e -12 V (181,4 mV) do nosso testador de carga estavam acima do máximo permitido. Note ainda a eficiência de 66,5%!

Entrada	Teste de Sobrecarga
+12VA	26 A (312 W)
+12VB	26 A (312 W)
+5V	10 A (50 W)
+3,3 V	10 A (33 W)
+5VSB	3 A (15 W)
-12 V	0,5 A (6 W)
Total	724,0 W
% Carga Máx.	106,5%
Temp. Ambiente	44,6º C
Temp. Fonte	37,4º C
Potência CA	1.089 W
Eficiência	66,5%
Tensão CA	102,8 V
Fator de Potência	0,763

Principais Especificações

As principais características técnicas da Empire EMP-680-BRHE incluem:

Potência nominal rotulada: 680 W
Potência máxima medida: 724,0 W a 44,6º C
Eficiência rotulada: Informação não disponível
Eficiência medida: entre 73,2% e 83,2% em 115 V (nominal, ver resultados completos para a tensão realmente usada)
PCF ativo: Não
Sistema de cabeamento modular: Não
Conectores de alimentação da placa-mãe: Um conector de 20/24 pinos e dois conectores ATX12V que juntos formam um conector EPS12V
Conectores de alimentação da placa de vídeo: Dois conectores de seis/oito pinos em cabos separados
Conectores de alimentação SATA: Seis em dois cabos
Conectores de alimentação para periféricos: Três em um cabo
Conectores de alimentação para a unidade de disquete: Um
Proteções: Sobretensão (OVP), sobrecarga de potência (OPP) e curto-circuito (SCP) –embora não listado pelo fabricante, esta fonte tem proteção contra subtensão (UVP), porém monitorando apenas as saídas +5 V e +3,3 V
Garantia: Informação não disponível
Verdadeiro Fabricante: KK Power Tech
Mais informações: http://www.ro7info.com.br/empire/fontes_680w.html
Preço médio no Brasil: Compramos a fonte testada por R$ 187,00

Conclusões

Por ser baseada no mesmo projeto da Empire EMP-500-BRHE e da Max Power MP-550-RSTD – fontes que receberam nosso famigerado selo “Produto Bomba” –, acreditávamos que a Empire EMP-680-BRHE não seria capaz de entregar sua potência rotulada bem como apresentaria tensões e níveis de oscilação e ruído fora da faixa permitida. Felizmente estávamos enganados.

Apesar de a fonte testada ser baseada no mesmo projeto usado por esses outros dois modelos, a ponte de retificação, os transistores chaveadores e os retificadores de +12 V foram trocados por modelos muito mais “parrudos”, fora o fato de o fabricante ter adicionado um dissipador de calor na ponte retificadora, peça inexistente nesses outros dois modelos.

As tensões e os níveis de oscilação e ruído sempre estiveram dentro da faixa permitida, embora os níveis de ruído estivessem altos para que pudéssemos classificar esta fonte como boa neste quesito.

A única coisa que estraga nesta fonte é sua eficiência, que cai para abaixo de 80% quando puxamos mais de 500 W dela e por isso não temos como recomendá-la. Mas, felizmente, ela não apresenta risco de uso.

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